习近平总书记强调，能源保障和安全事关国计民生，是须臾不可忽视的“国之大者”。国家电网公司电网稳定工作会议暨2024年第四季度工作会议提出，确保电力系统安全稳定，是防范大面积停电事故、保障电力安全的重中之重。要深刻认识电力系统安全稳定工作面临的形势和挑战，要增强忧患意识，强化底线思维，以“时时放心不下”的责任感抓好系统安全稳定工作，扎实推动新型电力系统安全稳定发展。为深入贯彻落实会议精神，电网头条特开设“电力系统安全稳定运行系列访谈”专题，采访相关领域专家。
国家电网公司四季度工作会议提出，确保电力系统安全稳定，是防范大面积停电事故、保障电力安全的重中之重。近日，电网头条记者就电力系统安全稳定运行相关内容采访了国家电网公司首席专家、南瑞集团有限公司首席专家薛峰。
电网头条：中国电网多年来保持安全稳定运行，其中一个很重要的原因是，拥有基于“三道防线”的故障防御体系。您能否详细介绍一下它的具体构成以及它在保障电网安全稳定运行中所发挥的关键作用？
薛峰：“三道防线”是我国老一代电力工作者对电力技术的重要贡献，意在通过不同的控制手段尽量降低故障造成的损失。在一般故障发生时，由第一道防线保证不中断供电；在严重故障发生时，由第二道防线保证不失去系统的完整性；在特别严重的故障发生而电网被迫解列后，由第三道防线尽量缩小停电规模和缩短停电时间。
“三道防线”中的相关控制技术共同构成了电网安全稳定的防御体系。第一道防线中，继电保护装置通过准确、快速隔离故障和选择合适的时机进行快速自动重合闸，为其他安全自动措施发挥作用打好基础。第二道防线的电网安全稳定控制系统通过前馈式的控制避免电网出现频率、电压和功角等失稳。第三道防线的频率电压紧急控制装置、失步解列装置，则通过反馈式的控制避免电网走向崩溃。
正是由于我国重视电网“三道防线”建设，特别是应用电网稳定控制、频率电压紧急控制和失步控制技术，在必要时用牺牲局部来保全整体，才使历经高速发展的我国电网没有发生过美加“8·14”大停电那样的事故，保持了较长时间的大电网安全运行纪录。
电网头条：大电网安全，牵一发而动全身。在新型电力系统建设过程中，电网结构、电源结构的深刻变化，给电网安全稳定控制带来了哪些新情况、新挑战？
薛峰：与传统电力系统相比，新型电力系统的源网荷结构发生较大改变，故障形态所呈现出的新特征和新规律更加复杂，导致电网安全稳定控制面临很多新挑战，主要表现在三个方面。
一是必须应对各相关领域中的外部状态及偶然事件中的大量强不确定性。新能源将间歇性、波动性、趋同性带入发电侧，与此同时，分布式新能源高比例接入，配电网呈现有源化特征，模糊了源荷界限，使得电网运行工况极为复杂。此外，近年来气候异常加剧，传统的冻雨带、覆冰舞动区域向北扩展、范围更大，严重洪涝灾害、长时间极端高温、大范围雨雪冰冻等自然灾害发生的范围、强度、频度超出常规认知，已经成为威胁电网安全稳定运行的突出因素。
二是要协调大量异型的广域控制措施。新型电力系统源网荷侧变革，导致可控制的电源、负荷、储能等不同类型设备的异质化、时变化等特征加剧，需要对不同控制性能（快/慢，连续/离散）措施进行全类型协同，电网稳定控制的执行难度显著提升。
三是要应对多目标优化的复杂性。新能源主要通过电力电子设备并网，随着系统的电力电子化程度不断提高，暂态频率、电压等问题突出，电网故障形态和连锁反应特性更加复杂，使得多类安全稳定目标约束下的电力系统控制和优化更加困难。
薛峰：是的。电网稳定控制技术发展与电网不同发展阶段的稳定问题密切相关。伴随着我国电网的高速发展，电网安全稳定特性的不断演化，以及自动化、通信技术的发展，电网稳定控制技术从过去较为单一的控制手段，演变到如今多类型、多时间尺度的协调控制。
为应对新形势下电网安全稳定问题，我认为应该以自适应的技术和方法应对工况、扰动、决策执行的不确定性，基于风险观点构建优化协调的系统保护，实现故障防御由定性到定量、离线到在线、局部到整体、孤立到协调、安全性与充裕性协调的整体提升。
电网头条：作为国家电网公司科研类首席专家，您认为科技创新在电力系统安全稳定控制实践中发挥了什么作用？南瑞集团又做了哪些具体工作？下一步将如何发挥科研优势，为电力系统安全稳定提供有力支撑？
薛峰：电力系统安全稳定控制的工程实践一直是理论和技术创新的土壤，尤其是原创性理论带动了一系列先进适用的稳定技术的发展和新型装备的应用。
长期以来，南瑞集团以保障电网安全稳定运行为己任，坚持“十年磨一剑”，在特高压及柔性直流输电、大电网安全稳定、调度控制等领域攻克了一批具有自主知识产权的关键核心技术。南瑞集团以原创的EEAC（扩展等面积准则）方法、CPSSE（能源的信息—物理—社会系统）理论为指导，研制了全球领先的电网广域监测分析保护控制系统并广泛应用，支撑国家电网公司建设新一代调度自动化系统，推动实现电网运行的全业务信息感知、全系统协同控制、全过程在线分析、全时空优化平衡、全场景智能决策；研发并应用特高压交直流控制保护核心技术和自主可控新一代变电站二次系统，构建了全网可控的区域电网系统保护；强化电力监控系统安全防护管理，建成网络安全立体化纵深防御体系，为国家电网保持较长时间的大电网安全运行纪录提供了坚强支撑。
下一步，南瑞集团将立足核心优势，在整体还原思维（WRT）指导下，加强新型电力系统稳定机理和重大问题研究，开展面向多维不确定性的电力系统在线安全稳定防御关键技术、装备研发与示范；加快先进成熟技术的研发和应用，提出定制化解决方案，推进重大装备研制；加快建设电网运行稳态、暂态、动态时序实验环境，强化全业务环节真型控制系统和装备在环验证，提升对“三道防线”可靠性、适应性、协调性的评估能力，杜绝设备“带病上岗”，提升本质安全水平。
记者 | 郑欣月
执行审核 | 张怀雨
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